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技術前沿

助力光伏檢測,新能源激光技術領導者再次升級

來源:傑普特2024-01-12 我要評論(0 )   

2023年,國內(nei) 激光產(chan) 業(ye) 呈現出開始複蘇的跡象,雖然整體(ti) 市場壓力還非常大。以動力電池、光伏為(wei) 代表的新能源應用成為(wei) 最大的亮點,各大廠商都在密集布局該賽道。在節能減排...

2023年,國內(nei) 激光產(chan) 業(ye) 呈現出開始複蘇的跡象,雖然整體(ti) 市場壓力還非常大。以動力電池、光伏為(wei) 代表的新能源應用成為(wei) 最大的亮點,各大廠商都在密集布局該賽道。在節能減排、碳達峰的大趨勢下,新能源領域將成為(wei) 未來激光企業(ye) 角力的重要方向。


光伏產(chan) 業(ye) 一路狂飆

國產(chan) 激光企業(ye) 加速國產(chan) 替代


大家都知道,從(cong) 1954年誕生第一個(ge) 矽基太陽能電池後的50年內(nei) ,激光與(yu) 光伏並無太多交集,直到PERC電池的誕生,激光技術助力PERC電池實現產(chan) 業(ye) 化,光伏產(chan) 業(ye) 也為(wei) 激光設備敞開了更多應用的大門。隨著光伏技術和工藝的不斷迭代,激光設備在光伏工藝中扮演的角色也越來越多。在晶矽光伏電池的生產(chan) 中,激光加工技術目前主要應用於(yu) 打孔、消融、摻雜、修複和切割等工藝;在薄膜光伏電池的生產(chan) 中,激光加工技術主要應用於(yu) 打碼、劃線和清邊等工藝。

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2021年被不少投資人視為(wei) 光伏行業(ye) 的“巔峰時刻”。這一年,傑普特也開始布局新能源領域,是國內(nei) 第一批進入該領域的激光器廠商。在降本增效及產(chan) 能快速擴張的背景下,近幾年間國產(chan) 激光器及設備已經進入新能源供應鏈,逐步實現國外產(chan) 品的國產(chan) 替代。以傑普特為(wei) 例,從(cong) 組件往電池片激光加工方麵拓展,在PERC、TOPCon、鈣鈦礦電池等領域均有突破,並成功獲得頭部客戶認證和批量采購。

 

2021年8月,傑普特為(wei) 大正微納定製的全球首套柔性鈣鈦礦膜切設備通過驗收並投入使用。2022年10月,傑普特實現TOPCon SE激光一次硼擴的激光光源研發並完成交付。2023年12月,傑普特鈣鈦礦激光膜切設備助力協鑫光電鈣鈦礦疊層組件光電轉換效率達到26.34%,獲中國計量科學研究院進行權威認證並出具正式測試報告,再次打破世界紀錄。除此之外,傑普特M8係列激光器也可應用於(yu) 不同厚度光伏玻璃方形孔、槽型孔等不同形狀的玻璃鑽孔。圍繞著新能源行業(ye) 痛點,經過幾年發展,傑普特已經成為(wei) 新能源領域激光技術領導者。

 

據相關(guan) 統計,在PERC時代,激光設備主要應用在電池生產(chan) 的前道環節,單GW價(jia) 值量在1000多萬(wan) 元,而在高效電池時代,激光設備不僅(jin) 在電池生產(chan) 前道環節價(jia) 值量升至2000萬(wan) 元/GW以上,並且在電池生產(chan) 的後道金屬化環節也會(hui) 有一定比例的滲透率。據測算,2022-2025年光伏用激光設備(不含組件環節及鈣鈦礦技術)市場總規模約200億(yi) 元。


PL VS EL

一字光斑半導體(ti) 激光器助力光伏檢測


在光伏電池板的生產(chan) 過程中,可能出現隱裂、擴散不均、虛印等問題,這些缺陷的存在可能會(hui) 影響光伏電池的光電轉換效率,降低電池使用壽命,影響光伏係統穩定性。為(wei) 此,需要在生產(chan) 流程中第一時間發現這些缺陷,如何高效檢測就顯得至關(guan) 重要。

 

初期發展階段,EL(電致發光)檢測方案被廣泛應用於(yu) 光伏矽片檢測,通過正向偏壓並觀察矽片的自發光情況來檢測缺陷。由於(yu) 這種方案需要將探針到矽片表麵逐片進行接觸式檢測,一方麵增加了二次隱裂風險,另一方麵檢測速度較慢,限製了生產(chan) 效率的提高。

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傑普特一字光斑半導體(ti) 激光器


為(wei) 了解決(jue) 這一行業(ye) 痛點,傑普特麵向光伏矽片檢測推出了基於(yu) 一字光斑半導體(ti) 激光器的PL(光致發光)方案。PL(光致發光)檢測利用特定波長的激光對樣品進行光學激發,通過高靈敏的相機感光和成像,實現非接觸式檢測。相比EL檢測,PL檢測具有諸多優(you) 勢,如消除了二次隱裂風險、提高了檢測效率,並能準確判斷矽片內(nei) 部缺陷情況,且運用場景更廣,可以完全覆蓋光伏片整個(ge) 工藝流程,從(cong) 而提高生產(chan) 合格率降低製造成本,成為(wei) EL方案的最佳替代方案。

 

作為(wei) PL(光致發光)檢測的核心模塊之一,傑普特一字光斑半導體(ti) 激光器輸出功率最大230W,通過電路板控製電流(電流輸出精度為(wei) 0.01A)輸出來驅動半導體(ti) 激光器,功率調節精度為(wei) 0.5W,采用水冷的散熱方式,實時監控半導體(ti) 激光器溫度,有過溫保護等功能,可設置輸出頻率,占空比,輸出功率等相關(guan) 參數,輸出頭是配合線形鏡頭實現均勻一字光斑輸出,同時利用水冷散熱來確保透鏡安全可靠運行,可用於(yu) 光伏電池片的各類缺陷檢測如髒汙、劃痕、黑斑、斷柵、同心圓、隱裂等,大幅度提升用戶產(chan) 線檢測效率及矽片出貨質量,成為(wei) 光伏檢測應用首選方案。


解決(jue) 行業(ye) 痛點難題

進一步推動新能源產(chan) 業(ye) 發展



據中國光伏行業(ye) 協會(hui) 理事長、陽光電源董事長曹仁賢介紹,預計到2023年年底,我國光伏累計裝機容量將達到5.6億(yi) 千瓦,占總裝機容量的近20%。出口方麵,盡管受到出口價(jia) 格下降的影響,出口金額有小幅的下滑,但出口量仍然保持高速增長,1-10月我國矽片、電池、組件出口量分別增長90%、73%和34%。

 

市場向好,行業(ye) 向“卷”,是從(cong) 業(ye) 者對於(yu) 2023年中國光伏產(chan) 業(ye) 的普遍印象,這也與(yu) 國內(nei) 激光產(chan) 業(ye) 的態勢一樣。隨著新能源汽車、光伏等產(chan) 業(ye) 的持續大火,吸引了資本市場及產(chan) 業(ye) 鏈配套廠商爭(zheng) 先進入。僅(jin) 在2023年,就有多家國內(nei) 廠商通過成立子公司、建立技術實驗室等方式加大新能源賽道布局,新能源賽道變得愈發擁擠。

 

在經曆了幾年飛速狂奔之後,光伏行業(ye) 即將迎來產(chan) 能過剩階段,但是技術革新的腳步從(cong) 未停止。一直以來,光伏行業(ye) 的主旋律就是降本增效。隨著P型PERC電池接近效率極限,擁有更高光電轉換效率的N型電池技術被稱為(wei) 下一代光伏電池技術。具體(ti) 來看,N型電池技術主要分為(wei) TOPCon、HJT和BC等,這些對於(yu) 先進激光技術的需求也不會(hui) 停止。

 

為(wei) 此,傑普特憑借在脈衝(chong) 、連續、固體(ti) 、超快激光器技術與(yu) 核心自動化技術等領域的深厚技術積累,可麵向用戶實際需求進行技術方案組合,推出定製化的產(chan) 品方案,比如此次發布的一字光斑半導體(ti) 激光器,從(cong) 源頭光源技術解決(jue) 行業(ye) 痛點難題,從(cong) 加工質量和效率方麵提升客戶效率,為(wei) 新能源產(chan) 業(ye) 發展提供助力!


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